优质青稞米酒的酿造及其特征风味形成机制的研究

传统的青稞米酒出酒率低且酸苦味较重,难以被高原以外地区的消费者接受,严重影响了其销售和推广。为改进青稞米酒的风味及功能品质、提高出酒率、深入了解青稞米酒的特征风味形成机制,本课题开展了以下研究:首先,通过采用HTS技术分析了不同高原地区的酒曲微生物分布,检测了不同酒曲的酶学活性,分析了不同高原酒曲酿造青稞米酒的风味,获得了关键差异微生物与特色风味化合物间的相关性,并筛选出了最佳的青稞米酒酿造酒曲种类;其次,探究了青稞blastocyst biopsy不同预处理方式对米酒发酵效果与生物活性的影响,确定了最优的青稞预处理方式;最后,在选用最佳酿造酒曲和最优青稞预处理方式基础上,对青稞米酒发酵过程中的关键非挥发性滋味物质及挥发性气味物质进行了动态监测,并通过分析其相关性,初步解释了其代谢规律及特色风味形成机制。得到以下研究结果:(1)分别采用红心曲1(HX1)、红心曲2(HX2)、槐瓤曲(HR)、白霜满天星酒曲(HG)和藏曲(TQ)五种酒曲酿造了HXW1、HXW2、HRW、HGW和TQW五种青稞米酒,醇类是青稞米酒主要的风味化合物,其中苯乙醇、乙醇和3-甲基-1-丁醇是含量最丰富的三种醇,在TQW中乙酸乙酯的含量最丰富。4-乙基-2-甲氧基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚是HXW2、HRW和HGW中的主要酚类物质;泛菌属(Pantoea)和毕赤酵母菌属(Pichia)对酯化力的形成有显著贡献,根霉(Rhizopus)与青稞米酒的发酵力和糖化力呈正相关关系。与细菌相比,酸度对真菌的抑制作用更为显著;Pearson相关性分析显示醋酸杆菌(Acetobacter)、根霉菌(Rhizopus)及乳酸杆菌(Lactobacillus)与大部分挥发性风味物质生成量呈显著正相关,而毕赤酵母菌属(Pichia)及欧文氏菌(Erwinia)则与之相反;在所选用的五种酒曲中,酿制的青稞米酒风味最佳的酒曲是藏曲。(2)分别采用烘焙、超声、微波和蒸煮对青稞进行预处理并酿造了青稞米酒,分别命名为BW、UW、MW和SCW。经烘3-Methyladenine价格焙和微波处理的青稞淀粉的水溶性和糊化度更高。经微波和烘焙处理的青稞淀粉具有较低的A1047/1022;与未处理的青稞淀粉相比,微波处理青稞淀粉的结晶度下降了66.74%,α型淀粉结构被严重破坏;微波预处理青稞淀粉的表观结构出现大量的裂缝和凹槽,部分淀粉颗粒糊化,相互粘附、破裂;中值粒径D50快速下降到10.2μm,分散系数大大减小。酿酒实验结果表明,微波处理的青稞米在发酵过程中对糖的利用最充分,所酿酒的酒精度最高。BW和MW的抗氧化能力显著高于UW和BW。与市售青稞米酒相比,微波处理青稞酿造的米酒具有更高含量的总酚、总黄酮、β-葡聚糖等活性物质。表明微波处理是青稞米酒酿制时对青稞预处理的有效方式。(3)在利用藏曲发酵微波处理的青稞所酿制青稞米酒中,乳酸是最主要的有机酸,随着发酵的进行,柠檬酸含量快速下降;发酵72 h的青稞米酒中苦味氨基酸含量较高(421.225μg/m L),其次是甜味氨基酸(328.415μg/m L)和鲜味氨基酸(105.575μg/m L),谷氨酸是主要的呈鲜味的氨基酸(TAV=0.242),丙氨酸是最主要的呈甜味氨基酸(TAV=0.181),主要的呈苦味氨基酸为缬氨酸(TAV=0.135)、酪氨酸(TAV=0.102)和组氨酸(TAV=0.125);基于Pearson相关系数进一步分析,发现柠檬酸含量与大部分醇类物质和酯类物质呈负相关性,而酒石酸和琥珀酸有利于酒中醇类物质的生成。除了1-癸醇、二乙二醇和α-毕橙茄醇,游离氨基酸含量与大部分醇类物质生成呈显著正相关性,表明在酵母的作用下,游离氨基酸含量的提高有助于醇香类物质的形成。缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、精氨酸、赖氨酸作为苦味氨基酸,其含量与大部分酯类风味物质呈正相关。通过筛选酒曲及青稞预处理方式,大大提高了青稞米酒的发酵效率、出酒率、营养物质含量、抗氧化活性及青稞米酒中醇香和酯香物质的种类与含量,丰富了青稞米酒风味的复杂度;发现了与青稞米酒特色风味形成高度相关的差异代谢微生物;初步了解了优质青稞米酒关键风味物质的代谢规律并探究了非挥发性风味物质对青稞米酒特色风味形成的影响。本研究的成果可对青稞米酒品质与风味的提升提供参考,对推动青稞米酒产业化、工业化具有重要参考获悉更多意义。